天水融媒记者 吴银霞 赵军霞
神舟飞船搭载的苹果种子已萌发新芽,数字化平台为种质资源保护装上“智慧大脑”,组培实验室精准护航植株快繁——天水市果树研究所正通过融合航天诱变、数字化管理、传统选育与尖端技术,为“花牛苹果”等特色产业注入强劲科技动能。
近年来,天水市果树研究所在苹果种质资源保护与创新利用领域取得一系列突破性进展,已初步形成“天地协同、数智赋能、科技攻坚”的多维创新格局。

太空育种:千份“天选之种”落地生根
12月19日,记者探访天水市果树研究所试验基地,虽时值寒冬,但炼苗大棚内苹果树苗叶片依然挺立,呈现红、黄、绿三色,错落有致。科研人员正在对树苗进行细致分类标记,为后续育种研究奠定基础。
“我们有针对性地选择了适应本地环境且具有潜在价值的种质材料送上太空,眼前的这些小树苗就是搭载的‘太空种子’返回后成功繁育出的1000余份珍贵诱变材料。”天水市果树研究所科研管理科科长、研究员李帼英介绍说。

2021年,借助我国航天事业的宝贵机遇,市果树研究所科研团队经过精心筛选,分两批成功将特色苹果砧木(花叶海棠、怀来海棠、大果海棠)及“花牛苹果”当家品种天汪1号和俄矮2号的种子送入太空。经历宇宙空间特殊环境的诱变,如今,这些“天选之种”已在天水大地落地生根。
“我们专门开辟了10亩航天诱变选育圃,对这些材料进行持续观察和表型分析。为加速筛选进程,我们还创新性地采用绿枝扦插技术对材料进行快速扩繁。”李帼英表示,目前,团队针对这批太空诱变材料的抗盐碱、抗旱、抗寒等关键性状的试验筛选工作已全面铺开,初步筛选出5个优良单株优系。

数字赋能:种质资源装上“智慧大脑”
近日,市果树研究所牵头完成的“天水苹果种质资源数字化管理技术研究”项目在2025年度甘肃省职工技术创新竞赛中荣获二等奖,这标志着该所在种质资源管理与共享方面迈出了数字化赋能的关键一步。
“目前,依托项目建成的‘苹果种质资源数字化管理平台’已投入使用。该平台有效整合了国内外及天水当地的苹果种质资源信息,具备种质查询、检索、分析等核心功能。”市果树研究所博士、副研究员黄亚萍作为项目主持人告诉记者,数字化管理平台共收录了19个树种的品种介绍,包括植株、花、果实、剖面等内容。该平台的研发彻底突破了传统种质资源物理存储的限制,可实现异地备份、无限扩容,大幅降低资源丢失的风险,同时有效提升了资源查找与共享效率。
“这只是一个起点,”黄亚萍强调,“我们将持续拓展平台功能,计划增加在线交流、技术咨询、市场信息发布等模块,目标是将其打造成为一个集资源管理、技术服务和信息互通于一体的综合性苹果种质资源服务平台。”该平台后续将加强与科研机构、涉果企业及广大果农的紧密互动与合作,有力促进天水苹果种质资源的深度共享和高效利用。

科技攻坚:多维技术打造育种创新“新引擎”
走进市果树研究所组培脱毒实验室,一排排架子整齐排列,架子上有序摆放着透明培养瓶,瓶内无菌培养的绿色嫩芽正悄然扩繁、生根。科研人员正在观察试管苗的生长情况,每隔40天,他们还要对苗子进行转接,以保证营养供给。
“我们依托国家苹果产业集群项目新建了600平方米的现代化组培实验室,使苹果种质资源实现从过去的田间活体保存到实验室离体试管保存的重要跨越,大幅节约了土地资源;同时,我们培育的脱毒苗,也为产业发展提供了无毒种苗保障。”天水市果树研究所副所长、研究员周晓康介绍说,目前,实验室保存了20多份苹果种质材料,通过组培快繁技术,该所正探索建立高效、优质的苗木繁育体系,为天水苹果产业发展保驾护航。
组培脱毒实验室里,一株株小苗在无菌环境下茁壮成长。大田里的芽变育种和杂交实验也从未停歇。

市果树研究所利用两年时间,在天水两区五县及周边开展了“花牛苹果”芽变普查,初步选育出26份变异资源,已进行材料保存并建立数据库,目前已初步筛选出5个优良品系,有望在“十五五”期间推出2—3个适宜天水区域栽培的优良品系。同时,研究所积极开展以元帅系品种为核心亲本,与其他优势品种进行杂交的选育工作。
在传统育种方式打牢基础的前提下,市果树研究所持续加强与科研院所的合作,共同破解“花牛苹果”易发绵等产业痛点。周晓康介绍,研究所正与中国农业大学张新忠教授团队合作,率先应用基因编辑技术进行定向育种。“这能让我们更精准地筛选优异亲本,在苗木早期通过基因比对进行预筛选和淘汰,”周晓康解释,“这将显著缩短育种周期,节约人力物力成本,加速培育出优质、耐贮的苹果新品种,目前已获得杂交苗165株、杂交种子355粒。”
从浩瀚宇宙到尖端生物,从田间地头到数字云端,天水市果树研究所通过多维度、多技术的融合创新,构建起集苹果种质资源收集、保存、评价、创新与利用于一体的全链条综合体系。通过多维度、多方式开展花牛苹果新优品种选育,近年来,天水市果树研究所已选育出“天汪一号”“超红星”“新首红”“天富一号”和“天富二号”5个苹果新品种,建有各类种质资源圃220亩,保存17个树种近500份种质资源,这为区域苹果产业的转型升级和核心竞争力提升奠定了坚实的科技基础。